ES2644539T3 - Estera de fibras de madera para el uso como sustrato vegetal - Google Patents
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Description
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10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Estera de fibras de madera para el uso como sustrato vegetal
La presente invencion se refiere a una estera de fibras de madera para el uso como sustrato vegetal segun reivindicacion 1, a su uso segun la reivindicacion 12 y procedimiento para su fabricacion segun las reivindicaciones 13-15.
Descripcion
En la agricultura y horticultura se utilizan en particular en invernaderos cada vez mas productos que va a mejorar, facilitar y abaratar el cultivo de plantas. Un aspecto importante es en este contexto un ajuste exacto del contenido de nutrientes para las plantas.
Un planteamiento forma en este contexto el uso de componentes de sustrato adecuados que disponen de buenas propiedades de drenaje asociadas con un bajo contenido de nutrientes, elevada estabilidad estructural y buena conduccion de aire. Los valores deseados para el contenido de nutrientes y valor de pH pueden ajustarse de manera exacta mediante alcalizacion y fertilizacion.
Como componentes de sustrato preferidos habitualmente se utiliza con frecuencia turba. La turba permite distribuirse bien y rapidamente y es un material de partida de sustrato ideal con capacidad de agua ajustable. La turba, en particular la turba blanca, presenta una buena conduccion de aire tambien en el caso de una saturation de agua, mientras que la turba negra dispone de una capacidad de intercambio de iones superior y mejor regulation de pH. La turba se obtiene tradicionalmente de turberas altas y turberas bajas, lo cual en una medida creciente no es ecologicamente justificable. Debido a la elevada demanda de turba estas se importan cada vez mas, lo que lleva a elevados costes e igualmente en el terreno aprovechable deja danos ecologicos.
Ademas de la turba se conoce un gran numero de otros posibles componentes de sustrato. De esta manera se discute cada vez mas la utilization de xilitol (nivel previo de lignito), sustratos minerales como vermiculita, piedra volcanica porosa, pizarra butiminosa o tambien lana mineral. El documento DE 10 2006 038 901 A1 da a conocer un sustrato biosintetico a base de fibras de celulosa. En el documento DE 40 24 727 A1 se describe un producto de lana mineral con propiedades hidrofilas para el uso como sustrato de fertilizante y sustrato de crecimiento que es adecuado en particular para el techo verde. El agente de hidrofilizacion contiene ademas de un aglutinante hidrofobo un compuesto de nitrogeno-carbonilo soluble en agua, como por ejemplo urea, un microsol acuoso de una resina acrllica y un agente tensioactivo.
La lana mineral puede tambien proveerse con agentes que absorben agua como acido silicllico pirogenico, minerales, minerales de la arcilla, alumina o un superabsorbente organico como, por ejemplo, un copollmero de acrilamida/acido acrllico para la mejora de la capacidad de retention del agua ( DE 4035249 A1 ).
En particular en el uso de lana de roca o lana mineral como sustrato vegetal, se producen una serie de desventajas. De esta manera la preparation de lana de roca consume mucha energla, y no es posible, o solo con dificultad una elimination de desechos ecologica, por ejemplo la adicion de lana de roca triturada para formar sustratos minerales es discutida desde el punto de vista ecologico. Si bien existe la posibilidad de la reutilizacion de lana de roca mediante adicion por ejemplo en la fabricacion de ladrillos, sin embargo, en conjunto queda por constatar que el reciclaje de lana de roca este resuelto de manera suficiente.
De manera correspondiente la eliminacion de desechos de los componentes de sustrato representa un problema que repercute en los productos de manera negativa tanto desde el esfuerzo como tambien desde los costes.
Como otra alternativa para componentes de sustrato se ha establecido desde los anos 1990 el uso de fibras de madera. Inicialmente se emplean fibras de madera como material sustituto de turba en tierras para plantas, aunque entretanto poseen un significado importante como componentes de sustrato organicos en la horticultura. Las fibras de madera se utilizan con frecuencia en mezclas con porcentaje reducido o sin porcentaje de turba. De todos los materiales sustitutos de turba las fibras de madera en sus propiedades son los mas similares a la turba con exception de la capacidad de agua. Las fibras de madera, gracias a sus estructuras porosas presentan una capacidad de aire notablemente superior a la turba y fundamentalmente no generan malas hierbas. La estructura mas suelta de las fibras de madera condiciona las buenas propiedades de drenaje y hace que los sustratos sean resistentes al riego y sus estructuras estables.
Un cuerpo de moldeo comprimido, en particular para la propagation o cultivo de plantas que contiene al menos un material funcional seleccionado del grupo de los materiales de fibras de madera, materiales que contienen celulosa y/o materiales del mesocarpio del coco, se conoce por el documento DE 100 60 158 A1.
No obstante, una desventaja de las fibras de madera consiste en que la elevada capacidad de aire va en perjuicio de una capacidad de agua comparativamente reducida.
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Los componentes de sustrato a base de esteras de fibras de madera tienen ademas la desventaja de que en el caos de una elevada humedad o humedad en el aire tienden a enmohecerse y ya no estan disponibles para una reutilizacion.
La presente invencion se basa por tanto en el objetivo tecnico de equipar a las fibras de madera de manera que la capacidad de almacenamiento de agua aumente de manera significativa, sin tener que utilizar ningun producto previo que sea problematico en cuanto a su eliminacion de desechos. Adicionalmente mediante componentes de plantas, que crecen sobre las fibras de madera como componentes de sustrato, que van a alimentar a las fibras de madera se facilita una parte de los oligoelementos y fertilizantes necesarios. Tambien el producto va a destacarse positivamente en cuanto a su perfil ecologico global como preparation de materias primas renovables, baja demanda de energla en la preparacion, eliminacion de desechos sencilla debido a la biodegradabilidad. Adicionalmente el producto en el uso debe ser comparable, con respecto a las propiedades, con los productos que se encuentran en la actualidad en el mercado. Esto significa que es posible una reutilizacion y que el sustrato pueda volver a utilizarse o no se destruya mediante moho o cualquier otra vegetation no deseada.
Este objetivo se logra segun la invencion mediante una estera de fibras de madera con las caracterlsticas de la revindication 1 y su fabrication en el procedimiento segun las reivindicaciones 13-15.
De manera correspondiente se facilita una estera de fibras de madera para el uso como sustrato vegetal o componente de sustrato vegetal, comprendiendo la estera de fibras de madera, ademas de fibras de madera, al menos un aglutinante biodegradable, y al menos un agente para la absorcion de un llquido polar, en particular agua.
En un uso de la presente estera de fibras de madera como componente de sustrato vegetal, por ejemplo en la horticultura, resultan un gran numero de ventajas. De esta manera mediante la adicion de un agente de absorcion adecuado aumenta significativamente la capacidad de almacenamiento de agua y es posible una alimentation de agua de acuerdo con la necesidad, es decir la planta puede controlar la alimentacion de agua de acuerdo con su necesidad. Tambien la presente estera de fibras de madera posibilita un riego sencillo sin un gran esfuerzo de automatization y una eliminacion de desechos ecologicamente sencilla.
En una forma de realization de la estera de fibras de madera presente el al menos un agente de absorcion esta distribuido de manera uniforme (homogenea) o no uniforme (no homogenea) en la estera de fibras de madera.
En el caso de una distribution homogenea del agente de absorcion en la estera de fibras de madera el al menos un agente de absorcion esta distribuido preferiblemente de manera uniforme por todo el grosor o ancho de la estera de fibras de madera. De manera correspondiente el agente de absorcion presenta en este caso una concentration uniforme en la estera de fibras de madera. Preferiblemente la cantidad del agente de absorcion en la estera de fibras de madera final en el caso de una distribucion uniforme asciende entre 1-10 % en peso, preferiblemente 1,5-5 % en peso, en particular preferiblemente 1,5 % en peso con respecto al peso total de fibras de madera.
En el caso de una primera variante de una distribucion no uniforme del agente de absorcion en la estera de fibras de madera el al menos un agente de absorcion puede estar distribuido o dispuesto en al menos una position predeterminada de la estera de fibras de madera. De manera correspondiente la distribucion del agente de absorcion se realiza dentro de una capa de la estera de fibras de madera, des de la cual el agente de absorcion puede difundirse en las regiones adyacentes dentro de la estera de fibras de madera.
En esta variante der distribucion del agente de absorcion en un sustrato o capa en la estera de fibras de madera la cantidad del agente de absorcion puede situarse entre 10 y 100 g/m2, preferiblemente 30 a 80 g/m2, en particular preferiblemente 50 a 60 g/m2. La ventaja de la disposition del agente de absorcion en un sustrato dentro de la estera de fibras de madera es en particular el hecho de que la cantidad de agente de absorcion pueda controlarse en funcion del tamano de planta y demanda de agua en la fabricacion de la estera de fibras de madera, y concretamente de manera mas sencilla por la cantidad esparcida del agente de absorcion.
En una segunda variante adicional de la distribucion no uniforme del agente de absorcion en la estera de fibras de madera el al menos un agente de absorcion puede estar previsto limitado localmente en la estera de fibras de madera. Una disposicion del agente de absorcion limitada localmente en la estera de fibras de madera se realiza por ejemplo en una cavidad introducida en la estera de fibras de madera (por ejemplo orificio, muesca etc.).
En una forma de realizacion especialmente preferida de la estera de fibras de madera presente como el al menos un agente de absorcion se emplea un pollmero a base de acrilato en particular un copollmero a partir de acido acrllico y acrilato. Los agentes de absorcion de este tipo que contienen acrllicos con tamanos de partlculas entre 100-1000 pm se conocen tambien como superabsorbentes que son capaces de absorber un multiplo de su peso propio de llquidos polares, como por ejemplo agua. En la absorcion del llquido el superabsorbente se hincha y se forma un hidrogel.
En el presente caso el agente de absorcion en una forma de realizacion especialmente preferida se compone de un copollmero de poliacrilato de potasio y poliamida.
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En general tambien puede utilizarse la utilizacion de otros agentes de absorcion como minerales de arcilla, en particular de silicatos estratificados, gel de silice o alumina.
En una forma de realizacion avanzada de la estera de fibras de madera presente el al menos un aglutinante biodegradable es un aglutinante natural o sintetico.
En el caso del uso de un aglutinante natural como aglutinante biodegradable este esta seleccionado de un grupo que contiene almidon, derivados de celulosa, quitosano, aglutinantes que contiene gluten, como cola de piel, cola de huesos, cola de cuero; aglutinantes que contienen la proteina de la leche, en particular del grupo de la caseina, y aglutinantes que contienen proteinas vegetales, en particular del grupo de los aglutinantes de soja.
En el caso del uso de un aglutinante sintetico como aglutinante biodegradable este esta seleccionado preferiblemente del grupo que contiene alcohol polivimlico saponificado, policaprolactama-poliamida, polilactato, resinas de poliester alifaticas, en particular poli(succinato de butileno), poli(succinato-adipato de butileno), resina compuesta de polietileno-polipropileno, siendo los polilactatos especialmente preferibles.
En una forma de realizacion especialmente preferida se emplean fibras de acido polilactico con una longitud de 38 mm +/- 3 mm y una finura de 1,7 dtex.
La mezcla de fibras empleada para la fabricacion de la estera de fibras de madera puede comprender de 60 a 90 % en peso, preferiblemente de 70 a 80 % en peso de fibras de madera y 5 a 20 % en peso, preferiblemente 10 a 15 % en peso, en particular preferiblemente 10 % en peso de aglutinantes biodegradables.
Se prefiere ademas cuando la estera de fibras de madera presente comprende al menos un agente antimicrobiano. El agente antimicrobiano que se emplea en el presente caso es especialmente eficaz contra bacterias, levaduras, hongos o algas. De este modo pueden emplearse como fungicidas hinokitol o tambien poliaminas.
El agente antimicrobiano que se emplea penetra preferiblemente en la pared celular de los microorganismos y hace las veces de un inhibidor alosterico selectivo de diferentes enzimas, en particular de enzimas de la biosintesis de pared celular o biosintesis de proteinas ribosomales.
Es tambien posible emplear desinfectantes como agentes antimicrobianos. Entre ellos cuentan entre otros compuestos ionicos con efecto antimicrobiano, en particular sales de plata. En cambio, las sales de metales pesados, como por ejemplo sales de cobre y sustancias halogenadas quedan descartadas del uso debido a su efecto toxico conocido.
Otra alternativa consiste en el uso de peptidos antimicrobianos (AMP) o tambien lisozima.
El agente antimicrobiano puede utilizarse en una cantidad entre 0,5-5 % en peso, preferiblemente 1-4 % en peso, en particular preferiblemente 2 % en peso con respecto a la cantidad de fibras de madera en la estera de fibras de madera.
Preferiblemente el agente antimicrobiano se aplica sobre el lado superior de la torta de fibras a partir de fibras de madera y aglutinantes antes de la compactacion y calibrado. Sin embargo, tambien es posible y concebible, poner en contacto el al menos un agente antimicrobiano directamente con la mezcla de fibras de madera, aglutinantes biodegradables y agentes de absorcion antes de la aplicacion sobre la cinta transportadora, es decir antes de la formacion como material no tejido preliminar, por ejemplo mediante adicion en la linea de soplado (blow-line).
En otra forma de realizacion preferida en la estera de fibras de madera estan contenidos nutrientes vegetales que garantizan una eliminacion de desechos suficiente de las plantas con nitrogeno, fosfatos, azufre y otros oligoelementos. Una eliminacion de desechos adicional de la estera de fibras de madera con nutrientes vegetales no es necesaria, dado que las fibras de madera en si presentan un bajo contenido de nutrientes. No obstante las esteras de fibras de madera ofrecen la ventaja de que es posible un ajuste dirigido del contenido de nutrientes mediante alcalizacion y fertilizacion.
La adicion de los nutrientes vegetales se realiza preferiblemente durante o a continuation de la fabricacion de la estera de fibras de madera.
La adicion de los nutrientes vegetales a las fibras de madera puede realizarse en la linea de soplado o pulverizarse sobre el material no tejido preliminar. Otra posibilidad es que los nutrientes se anadan con el agua a la estera vegetal.
Las fibras de madera empleadas en la estera de fibras de madera presente son fibras de madera secas con una longitud de 1,0 mm a 20 mm, preferiblemente de 1,5 mm a 10 mm y un grosor de 0,05 mm a 1 mm. La humedad de fibras de madera de las fibras empleadas se situa en este caso en un intervalo entre 5 y 15 %, preferiblemente 6 y 12 %, en particular preferiblemente en el 10 % con respecto al peso total de las fibras de madera
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La estera de fibras de madera presente presenta un grosor entre 20 y 200 mm, preferiblemente 50 y 150 mm, en particular preferiblemente 80 y 100 mm.
La densidad aparente de la estera de fibras de madera presente asciende a 50-250 kg/m3, preferiblemente 70-170 kg/m3, en particular preferiblemente a 100-140 kgm3
La estera de fibras de madera presente presenta un gran numero de ventajas.
De este modo sigue existiendo una demanda muy grande de sustratos sin suelo. Las fibras de madera han demostrado como sustrato que un elevado grado de inclusion de aire repercute muy positivamente en el crecimiento de las plantas.
Mediante la adicion dirigida de un agente de absorcion, como por ejemplo un superabsorbente, que puede absorber agua sin problemas mediante sus componentes hidrofilos se aumenta adicionalmente la capacidad de almacenamiento de agua.
Mediante el uso de un aglutinante biodegradable por ejemplo en forma de fibras de aglutinante es posible una eliminacion de desechos ecologica. Ademas la presente estera de fibras de madera puede utilizarse para mas de un periodo de crecimiento, lo que se fomenta mediante la adicion de agentes antimicrobianos y por lo que estera de fibras de madera queda protegida de la vegetacion con moho y otros microorganismos.
La presente estera de fibras de madera representa por lo tanto una alternativa ecologica y economica a las turbas degradadas hasta ahora a gran escala.
Tal como ya se ha explicado la presente estera de fibras de madera puede utilizarse como sustrato vegetal o componentes de sustrato en la agricultura o en la horticultura. En particular puede concebirse un uso de la estera de fibras de madera para el techo verde o tambien para el cultivo de plantas.
Si la presente estera de fibras de madera debe emplearse ahora por ejemplo para el cultivo de plantulas se introduce inicialmente una cavidad adecuada o muesca por ejemplo un orificio con una profundidad predeterminada en la estera de fibras de madera. En esta cavidad se insertan semillas o similares junto con agua y dado el caso con el agente de absorcion como un granulado de superabsorbente, absorbiendo el agente de absorcion situado en la cavidad y/o incorporado en la estera de fibras de madera el agua, y facilitandola a la semilla (fase A). En condiciones externas adecuadas (por ejemplo, temperaturas moderadas) se produce una germinacion de la semilla al formarse las primeras ralces (fase B) y el crecimiento hasta la formacion de una planta completamente desarrollada, facilitando el agente de absorcion en el sistema de ralz el agua necesaria (fase C).
Una primera forma de realizacion de la estera de fibras de madera presente, en particular con una distribution uniforme del agente de absorcion en la estera de fibras de madera, puede fabricarse en un procedimiento con las siguientes etapas:
a) fabrication de fibras de madera a partir de material de partida que contiene lignocelulosa, como por ejemplo de astillas de madera,
b) puesta en contacto de las fibras de madera con al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulation de las fibras de madera,
c) aplicacion, por ejemplo, esparcimiento o soplado, de la mezcla a partir de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera en una primera cinta transportadora configurando un material no tejido preliminar,
c1) distribucion o esparcimiento de al menos un agente de absorcion sobre el material no tejido preliminar,
c2) desfibrado del material no tejido preliminar, mezcla y aplicacion de la mezcla de fibras en una segunda cinta transportadora configurando una torta de fibras
d) pulverization de al menos un agente antimicrobiano sobre la torta de fibras, en particular el lado superior de la torta de fibras, y
e) calentamiento y compactacion de la torta de fibras para formar una estera de fibras de madera.
Para la fabricacion de las fibras de madera segun la etapa a) se limpian inicialmente las astillas de madera, a continuation se desfibran y se secan.
La puesta en contacto de las fibras de madera con el al menos un aglutinante en la etapa b) se realiza
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preferiblemente procedimiento de ilnea de soplado en el que el aglutinante se inyecta en la corriente de fibras de madera. A este respecto es posible que los aglutinantes descritos para la reticulacion de fibras de madera se alimenten a una mezcla de vapor de fibras de madera en la llnea de soplado. En el caso del uso de fibras de aglutinante, a estas se les anade a la mezcla en cambio fibras de madera secas.
Es igualmente concebible emplear mas de un aglutinante para la reticulacion de las fibras de madera. De esta manera pueden emplearse mezclas de aglutinantes biodegradables naturales y sinteticos.
Es tambien concebible introduccion del aglutinante para la reticulacion de las fibras de madera durante la vaporizacion de las astillas o anadirlo al refinador. A este respecto pueden aplicarse de 5 a 20 % en peso, preferiblemente 10 a 15 % en peso de aglutinante sobre las fibras de madera.
Sin embargo tambien es concebible, poner en contacto el aglutinante mediante encolado en seco con las fibras de madera. El aglutinante se aplica en este caso mediante pulverizacion a chorro extremadamente fina sobre las fibras de madera secas. Un encolado en seco de este tipo reduce el consumo de cola frente a un encolado de llnea de soplado.
Segun la variante anteriormente descrita del procedimiento de fabricacion las fibras de madera y el aglutinante biodegradable se conducen por ejemplo en forma de fibras ligantes como fibras PLA a traves de un conducto de soplado y se soplan en una primera cinta transportadora. En el conducto de soplado se realiza en este caso una mezcla intensiva de fibras de madera y aglutinante, y dado el caso otros componentes mediante el aire insuflado como medio de transporte. La cantidad de mezcla de fibras alimentada se orienta segun el grosor de capa deseado y la densidad aparente deseada de la estera de fibras de madera que va a fabricarse.
Tras depositar la mezcla de fibras de madera y aglutinante, y dado el caso, otros componentes en la primera cinta transportadora en el presente caso mediante el uso de un distribuidor de polvo (fabricante: por ejemplo empresa TPS) el al menos un agente de absorcion, en particular en forma de un copollmero de acrilamida y acrilato de potasio, se esparce sobre el material no tejido preliminar formado. Al final de la primera cinta transportadora el material no tejido preliminar mezclado con el agente de absorcion se desfibra y tras una nueva mezcla se sopla en una segunda cinta transportadora. El grosor de la estera obtenida se ajusta en este caso mediante la velocidad de circulacion de la segunda cinta transportadora.
La torta de fibras obtenida de esta manera se provee preferiblemente en el lado superior con al menos un agente antimicrobiano y a continuacion se traslada a un horno en el que se realiza el calibrado y/o compactacion final. □
La etapa de la compactacion se realiza a temperaturas entre 120°C y 220°C, preferiblemente 150°C y 200°C, en particular 170 °C y 180°C, compactandose la torta de fibras a un grosor entre 20 y 200 mm, preferiblemente 50 y 150mm, en particular preferiblemente 80 y 100 mm.
En el mecanizado final la estera de fibras se reduce y se enfrla finalmente a la medida deseada; el enfriamiento se realiza preferiblemente durante el calibrado y en la zona de enfriamiento del horno continuo.
Otra segunda variante de la estera de fibras de madera presente, en particular una variante con una distribucion del agente de absorcion limitada a una capa o sustrato dentro de la estera de fibras de madera, puede fabricarse en un procedimiento adicional modificado con las siguientes etapas:
a) fabricacion de fibras de madera a partir de material de partida que contiene lignocelulosa, como por ejemplo de astillas de madera,
b) puesta en contacto de las fibras de madera con al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera,
c) aplicacion, por ejemplo esparcimiento o soplado, de una primera cantidad de una mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera en una cinta transportadora configurando un material no tejido preliminar,
c1) distribution o esparcimiento del al menos un agente de absorcion sobre el material no tejido preliminar de fibras de madera y aglutinante;
c3) aplicacion de una segunda cantidad de una mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera configurando una torta de fibras,
d) pulverizacion de al menos un agente antimicrobiano sobre la torta de fibras, y
e) calentamiento y compactacion de la torta de fibras para formar una estera de fibras de madera.
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Por consiguiente, ssegun esta variante de procedimiento inicialmente un primer estrato de una mezcla de fibras de fibras de madera y aglutinante (por ejemplo en una cantidad entre 1000 y 2000 g/m2, preferiblemente 1500 g/m2) se sopla o se esparce sobre la cinta transportadora, a continuacion el agente de absorcion como segundo estrato se aplica sobre esta mezcla de fibras o tambien material no tejido preliminar y a continuacion otro tercer estrato de una mezcla de fibras de fibras de madera y aglutinante (por ejemplo en una cantidad entre 2000 y 3000 g/m2, preferiblemente 2500 g/m2) sobre el material no tejido preliminar. De manera correspondiente el agente de absorcion se introduce en este caso como estrato bidimensional o capa dentro de la estera de fibras de madera, por lo que se provoca una distribucion del agente de absorcion no homogenea en la estera de fibras de madera. Debido a esta disposicion del agente de absorcion especlfica en forma de capas se aumenta localmente la concentracion del mismo dentro de la estera de fibras de madera.
Una tercera variante de la estera de fibras de madera presente, en particular con una disposicion o absorcion localmente limitadas del agente de absorcion dentro de la estera de fibras de madera, puede fabricarse con el siguiente procedimiento:
a) fabricacion de fibras de madera a partir de material de partida que contiene lignocelulosa, como por ejemplo de astillas de madera,
b) puesta en contacto de las fibras de madera con al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera,
c) aplicacion, por ejemplo, esparcimiento o soplado, de una mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera en una cinta transportadora configurando una torta de fibras,
d) pulverizacion de al menos un agente antimicrobiano sobre la torta de fibras,
e) calentamiento y compactacion de la torta de fibras para formar una estera de fibras de madera,
f) confeccion opcional de la estera de fibras de madera (canteado, escuadrado);
g) insertion de la al menos una cavidad en la estera de fibras de madera, y
h) introduction del al menos un agente de absorcion en la cavidad, en particular junto con una semilla de planta o una planta joven.
Por consiguiente en esta variante de procedimiento el agente de absorcion se introduce hasta despues de la compresion o compactacion en la estera en una localization predeterminada. La ventaja de esta variante consiste en que la estera de fibras de madera durante el almacenamiento y por tanto antes del uso propiamente dicho como componente de sustrato no absorbe la humedad innecesaria y por lo tanto se evitan posibles procesos de enmohecimiento o putrefaction de la estera de fibras de madera debido a un elevado contenido de humedad.
Por cavidad u orificio la cantidad de agente de absorcion introducido puede ascender entre 1 y 50 g, preferiblemente entre 1 y 20 g, en particular preferiblemente entre 1 y 10 g. Tambien en este caso la cantidad depende del tamano de planta, del tamano de la cavidad y de la necesidad de agua.
La invention se explica a continuacion con mas detalle con referencia a las figuras de los dibujos en varios ejemplos de realization. Muestran:
la figura 1 una representation esquematica del uso de una primera forma de realizacion de la estera de fibras
de madera de acuerdo con la invencion;
la figura 2 una representacion esquematica del uso de una segunda forma de realizacion de la estera de
fibras de madera de acuerdo con la invencion; y
la figura 3 una representacion esquematica del uso de una tercera forma de realizacion de la estera de fibras
de madera de acuerdo con la invencion;
Ejemplo de realizacion 1: estera de fibras de madera con distribucion uniforme del agente de absorcion
En una refinadora las fibras de madera se fabrican a partir de astillas, que a continuacion se secan a una humedad de aproximadamente 10 %.
Estas fibras de madera se mezclan a continuacion en un mezclador de fibras con fibras de acido polilactico (porcentaje de fibras de acido polilactico: aproximadamente 10 %). Las fibras PLA tienen una longitud de 38 mm +/-3 mm y una finura de 1,7 dtex. A partir de las fibras mediante soplado en una cinta transportadora se genera una
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estera. A traves de un esparcidor de polvo se dosifica Accepta 4303 (1,5 % en peso con respecto a fibras). El producto es un copolimero de acrilamida y acrilato de potasio.
Despues se realiza otra mezcla y se deposita en una cinta transportadora. Se esparcen aproximadamente 4000 g de fibras/m2. Despues se pulveriza sobre la torta de fibras en el lado superior con ayuda de un aparato de pulverizacion aproximadamente 2 % en peso de PAT 964 Ecoban como agente antimicrobiano.
La torta de fibras se calienta y se compacta en un horno a temperaturas de 170-180°C. La velocidad de la cinta transportadora se situaba en 10 m/min. Al final del horno la estera se compacta en 80 mm. A partir de la estera de fibras sin fin se generan recortes o rollos.
Si la estera de fibras de madera se emplea ahora por ejemplo para el cultivo de plantulas, inicialmente se introduce una cavidad o muesca adecuada por ejemplo un orificio con una profundidad predeterminada en la estera de fibras de madera (vease la figura 1).
En esta cavidad se insertan semillas o similares en combination con agua (fase A), absorbiendo el agente de absorcion distribuido de manera uniforme en la estera de fibras de madera el agua y facilitandola a la semilla. En condiciones externas adecuadas (por ejemplo, temperaturas moderadas) se produce la germination de la semilla al formarse las primeras raices (fase B) y el crecimiento hasta la formation de una planta completamente desarrollada, facilitando el agente de absorcion en el sistema de raiz el agua necesaria (fase C).
Ejemplo de realizacion 2: estera de fibras de madera con disposicion del agente de absorcion como estrato separado
En una refinadora las fibras de madera se fabrican a partir de astillas, que a continuation se secan a una humedad de aproximadamente 10 %.
Estas fibras de madera se mezclan a continuacion en un mezclador de fibras con fibras de acido polilactico (porcentaje de fibras de acido polilactico: aproximadamente 10 %). Las fibras PLA tienen una longitud de 38 mm +/-3 mm y una finura de 1,7 dtex. Sobre una cinta transportadora se esparcen 1500 g de fibras/m2. A traves de un esparcidor de polvo se dosifica Accepta 4303 (1,5 % en peso con respecto a fibras). Despues sobre la estera ya formada se aplica otra vez 2500 g de fibras/m2.
Despues sobre la torta de fibras, en el lado superior, con ayuda de un aparato de pulverizacion se pulveriza aproximadamente 2 % en peso de PAT 964 Ecoban.
La torta de fibras se calienta y se compacta en un horno a temperaturas de 170-180°C. La velocidad de la cinta transportadora se situaba en 10 m/min. Al final del horno la estera se compacta en 80 mm. A partir de la estera de fibras sin fin se generan recortes o rollos.
Una muestra de este ejemplo de aplicacion se almaceno junto con un terreno de muestra (sin Ecoban) en un desecador a 100 % de humedad del aire relativa durante dos meses. En el ritmo semanal se comprobo la existencia de moho. En el terreno de muestra pudo comprobarse despues de cuatro semanas una notable formacion de moho. En el caso de la muestra desde el ensayo incluso despues de dos meses no se observo ninguna formacion de moho.
- terreno de muestra Muestra del ejemplo de realizacion 2
- formacion de moho
- Despues de cuatro semanas formacion de moho notablemente visible Despues de ocho semanas ninguna formacion de moho
Si la estera de fibras de madera se emplea ahora por ejemplo para el cultivo de plantulas, inicialmente se introduce una cavidad o muesca adecuada, por ejemplo, un orificio con una profundidad predeterminada en la estera de fibras de madera (vease la figura 2).
En esta cavidad se insertan semillas o similares en combinacion con agua (fase A), absorbiendo el agente de absorcion distribuido de manera uniforme en la estera de fibras de madera el agua y facilitandola a la semilla. En condiciones externas adecuadas (por ejemplo, temperaturas moderadas) se produce la germinacion de la semilla al formarse las primeras raices (fase B) y el crecimiento hasta la formacion de una planta completamente desarrollada, facilitando el agente de absorcion en el sistema de raiz el agua necesaria (fase C).
Ejemplo de realizacion 3: estera de fibras de madera con disposicion del agente de absorcion local en una cavidad
En una refinadora las fibras de madera se fabrican a partir de astillas, que a continuacion se secan a una humedad de aproximadamente 10 %.
Estas fibras de madera se mezclan a continuacion en un mezclador de fibras con fibras de acido polilactico (porcentaje de fibras de acido polilactico: aproximadamente 10 %). Las fibras PLA tienen una longitud de 38 mm +/-3 mm y una finura de 1,7 dtex. A partir de las fibras mediante soplado en una cinta transportadora se genera una estera. Se esparcen aproximadamente 4000 g de fibras/m2.
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Despues, sobre la torta de fibras en el lado superior con ayuda de un aparato de pulverizacion se pulveriza aproximadamente 2 % en peso de PAT 964 Ecoban.
La torta de fibras se calienta y se compacta en un horno a temperaturas de 170-180°C. La velocidad de la cinta
10 transportadora se situaba en 10 m/min. Al final del horno la estera se compacta en 80 mm.
A partir de la estera de fibras sin fin se generan recortes o rollos. Despues de la colocacion de las esteras en un invernadero, segun el tipo de plantas y vegetacion deseada en un orificio en la estera vegetal se introduce la cantidad deseada/necesaria de superabsorbente junto con la semilla de la planta o planta joven. Se trata en este 15 este caso de nuevo de Accepta 4303. El producto es un copollmero de acrilamida y acrilato de potasio.
Si la presente estera de fibras de madera se emplea ahora por ejemplo para el cultivo de plantulas entonces la
semilla se introduce en la cavidad y orificio ya fabricadas con agua adicionalmente al agente de absorcion (vease la figura 3), absorbiendo el agua el agente de absorcion situado en la cavidad y/o incorporado en la estera de fibras de 20 madera y facilitandola a la semilla (fase A). En condiciones externas adecuadas (por ejemplo, temperaturas moderadas) se produce la germinacion de la semilla al formarse las primeras ralces (fase B) y el crecimiento hasta la formacion de una planta completamente desarrollada, facilitando el agente de absorcion en el sistema de ralz el agua necesaria (fase C).
Claims (14)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Estera de fibras de madera con una densidad aparente de 50 a 250 kg/m3 para el uso como sustrato vegetal, que comprende- fibras de madera- al menos un aglutinante biodegradable, y- al menos un agente para la absorcion de un llquido polar, en particular agua.
- 2. Estera de fibras de madera segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el al menos un agente de absorcion esta distribuido de manera uniforme y/o no uniforme en la estera de fibras de madera.
- 3. Estera de fibras de madera segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el al menos un agente de absorcion esta distribuido de manera uniforme por todo el grosor de la estera de fibras de madera.
- 4. Estera de fibras de madera segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el al menos un agente de absorcion esta distribuido en al menos una posicion predeterminada de la estera de fibras de madera.
- 5. Estera de fibras de madera segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el al menos un agente de absorcion esta dispuesto limitado localmente en la estera de fibras de madera.
- 6. Estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un agente de absorcion es un pollmero a base de acrilato, en particular un copollmero de acido acrllico y acrilato.
- 7. Estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un aglutinante biodegradable es un aglutinante natural o un aglutinante sintetico.
- 8. Estera de fibras de madera segun la reivindicacion 7, caracterizada por que el aglutinante natural esta seleccionado de un grupo que contiene almidon, derivados de celulosa, quitosano, aglutinante que contiene gluten, en particular cola de piel, cola de huesos y cola de cuero, aglutinantes que contienen protelna lactica, en particular del grupo de la caselna, y aglutinantes que contienen protelnas vegetales, en particular del grupo de los aglutinantes de soja.
- 9. Estera de fibras de madera segun la reivindicacion 7, caracterizada por que el aglutinante sintetico esta seleccionado del grupo que contiene alcohol polivinllico saponificado, policaprolactama-poliamida, polilactato, resinas de poliester alifaticas, en particular poli(succinato de butileno), poli(succinato-adipato de butileno), resina compuesta de polietileno-polipropileno, siendo especialmente preferibles polilactatos.
- 10. Estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por al menos un agente antimicrobiano.
- 11. Estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la estera de fibras de madera estan contenidos nutrientes vegetales.
- 12. Uso de una estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones anteriores como sustrato vegetal.
- 13. Procedimiento para la fabricacion de una estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones 1-3, 6-11 que comprende las etapas:a) fabricacion de fibras de madera a partir de material de partida que contiene lignocelulosa,b) puesta en contacto de las fibras de madera con al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera,c) aplicacion de la mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable, adecuado para la reticulacion de las fibras de madera, sobre una primera cinta transportadora configurando un material no tejido preliminar,c1) distribucion o esparcimiento de al menos un agente de absorcion sobre el material no tejido preliminar, c2) desfibrado del material no tejido preliminar, mezcla y aplicacion de la mezcla de fibras sobre una segunda cinta transportadora configurando una torta de fibrasd) pulverizacion de al menos un agente antimicrobiano sobre la torta de fibras, en particular el lado superior de la torta de fibras, ye) calentamiento y compactacion de la torta de fibras para formar una estera de fibras de madera.
- 14. Procedimiento para la fabricacion de una estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones 1-2, 4, 611 que comprende las etapas:51015202530a) fabricacion de fibras de madera a partir de material de partida que contiene lignocelulosa,b) puesta en contacto de las fibras de madera con al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera,c) aplicacion de una primera cantidad de una mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable, adecuado para la reticulacion de las fibras de madera, sobre una cinta transportadora configurando un material no tejido preliminar,c1) distribution o esparcimiento del al menos un agente de absorcion sobre el material no tejido preliminar de fibras de madera y aglutinante;c3) aplicacion de una segunda cantidad de una mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable, adecuado para la reticulacion de las fibras de madera, configurando una torta de fibras,d) pulverization de al menos un agente antimicrobiano sobre la torta de fibras, ye) calentamiento y compactacion de la torta de fibras para formar una estera de fibras de madera.15, Procedimiento para la fabricacion de una estera de fibras de madera segun una de las reivindicaciones 1-2, 5-11 que comprende las etapas:a) fabricacion de fibras de madera a partir de material de partida que contiene lignocelulosa,b) puesta en contacto de las fibras de madera con al menos un aglutinante biodegradable adecuado para la reticulacion de las fibras de madera,c) aplicacion de una mezcla de fibras de madera y el al menos un aglutinante biodegradable, adecuado para la reticulacion de las fibras de madera, sobre una cinta transportadora configurando una torta de fibras,d) pulverizacion de al menos un agente antimicrobiano sobre la torta de fibras,e) calentamiento y compactacion de la torta de fibras para formar una estera de fibras de madera,f) confection opcional de la estera de fibras de madera;g) insertion de al menos una cavidad en la estera de fibras de madera, yh) introduction del al menos un agente de absorcion en la cavidad, en particular junto con una semilla de planta o una planta joven.
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